Tipos de vacunas: ¿qué tecnología se emplea para cada una?

Son varios los tipos de vacunas que existen, para desarrollar una frente al SARS-CoV-2 se utilizan diversas plataformas de vacunas:¹

Vacunas con virus vivos atenuados y con virus inactivados.
Vacunas con subunidades proteicas.
Vacunas de ácido nucleico (ARNm).
Vacunas con vectores víricos replicativos y no replicativos.

Cada una de ellas actúa de una manera diferente para generar una respuesta inmunitaria o generar antígenos en nuestro organismo y cada tecnología empleada tiene ventajas e inconvenientes que deben tenerse en cuenta a la hora de desarrollar una vacuna frente a la COVID-19².

Algunas de las plataformas llevan tiempo utilizándose para otros virus y bacterias y están consolidadas (vacunas con virus inactivados, vacunas con subunidades proteicas), mientras otras son más modernas (vacunas de ARNm, vacunas con vectores víricos)³.

La mayoría de vacunas frente a la COVID-19 que se están desarrollando se dirigen a la proteína S del SARS-CoV-2 como antígeno^2,3.

¿Qué tipos de vacunas existen?: descripción, ventajas e inconvenientes

Vacunas de virus inactivados o atenuados

Se trata de unas vacunas de virus completo, se utiliza todo el virus para inducir la respuesta inmunitaria. Los virus pueden haberse inactivado o estar vivos y atenuados².

Creado a partir de Callaway et al. 2020.

Al inyectar una vacuna con virus inactivados, estos no se replican. Por otro lado, al inyectar una vacuna con virus vivos atenuados, la multiplicación de los virus en las células es escasa. En ambos casos la vacuna induce una respuesta inmunitaria protectora⁴.

Vacunas con virus inactivados

Las vacunas con virus inactivados se producen al cultivar el virus en laboratorio e inactivarlo con calor o productos químicos. Estos virus no pueden replicarse, por lo que no causan la enfermedad5 y los pacientes están expuestos a todos los antígenos de superficie del virus^2-4.

La respuesta inmunitaria a la vacuna inactivada es principalmente humoral, es decir, a base de anticuerpos⁵ y acostumbran a necesitar varias dosis⁵.

Posibles ventajas*	Tecnología consolidada Suelen ir asociadas a una fuerte respuesta inmunitaria Polivalentes
Posibles limitaciones*	Requieren el cultivo del virus patógeno para poder fabricar la vacuna y, por tanto, instalaciones especiales que cumplan las normas de seguridad biológica Incrementar la producción puede ser complicado

Creado a partir de Funk et al. 2020⁶.

* Hace referencia a las características generales de estas plataformas y no predice las características futuras de las posibles vacunas.

Vacunas con virus vivos atenuados

Los virus vivos atenuados proceden de virus aislados a partir de muestras clínicas que se atenúan (debilitan) en el laboratorio con el fin de mermar su capacidad de infección y replicación^2,3,5.

Estos virus se replican lo suficiente en la persona vacunada como para inducir una respuesta inmunitaria pero, la enfermedad no suele darse en el mismo grado que podría provocar el virus natural. Por tanto, replica los resultados que produce una infección natural⁵.

A menudo, las vacunas con virus vivos atenuados son capaces de producir inmunidad tras una única dosis⁵.

Posibles ventajas*	Tecnología consolidada Suelen ir asociadas a una fuerte respuesta inmunitaria Polivalentes Formulación sencilla (no requiere coadyuvante) Mucha experiencia en la fabricación económica a gran escala
Posibles limitaciones*	Se requieren instalaciones especiales que cumplan las normas de seguridad biológica Riesgo de que el virus atenuado recupere cierta virulencia Incrementar la producción puede ser complicado

Creado a partir de Funk et al. 2020⁶.

* Hace referencia a las características generales de estas plataformas y no predice las características futuras de las posibles vacunas.

Acceda aquí a las recomendaciones sanitarias y de salud pública de interés general del Ministerio de Sanidad sobre la COVID-19

Vacunas con subunidades proteicas

Las vacunas con subunidades proteicas o vacunas recombinantes se crean al producir una proteína vírica in vitro⁵.

Creado a partir de Callaway et al. 2020.

Cuando se inyecta una vacuna con subunidades proteicas víricas, las células presentadoras de antígenos las capturan y activan una respuesta inmunitaria protectora⁷.

Al no contener el virus completo, estas vacunas no presentan riesgo de causar la enfermedad. Pero, requieren varias dosis.

Posibles ventajas*	No se manipula material infeccioso Suelen estar asociadas a una fuerte respuesta inmunitaria humoral Existen varios precedentes de vacunas que han funcionado Posibilidad de formular complejos de proteínas víricas que imitan un virus (pseudopartículas víricas)
Posibles limitaciones*	Requiere coadyuvantes Incrementar la producción puede ser complicado

Vacunas de ácido nucleico (ARN mensajero)

Actualmente, hay varias vacunas de ácido nucleico frente a la COVID-19 en fase de ensayos clínicos⁸.

Creado a partir de Cascella et al. 2020.

El objetivo de estas vacunas es transferir el material genético que codifica un antígeno del SARS-CoV-2 a una célula diana, que actuará como “fábrica” para producir el antígeno vírico¹.

Creado a partir de Cascella et al. 2020.

Las vacunas de ARNm se clasifican en dos grandes grupos:

Las vacunas de ARNm no replicativo (NRM, non-replicating mRNA) contienen la secuencia que codifica el antígeno vírico¹¹.
Las vacunas de ARNm autoamplificado (SAM, self-amplifying mRNA) contienen regiones que codifican las proteínas que intervienen en la replicación del ARNm, además de la secuencia codificadora del antígeno vírico. Esto permite que la célula diana pueda replicar varias veces una pequeña dosis de ARNm y potenciar la expresión de los antígenos¹¹.

Posibles ventajas*

Diseño y producción rápidos
No se manipula material infeccioso
Sin riesgo potencial de mutagénesis por inserción
Potente respuesta antivírica precoz, tanto humoral como celular
Capacidad de formulación polivalente

Posibles limitaciones*

Posibles reacciones inflamatorias
Condiciones de almacenamiento restrictivas (conservación a más baja temperatura que otros tipos de vacunas)
A causa de la omnipresencia de las ribonucleasas, estas vacunas deben desarrollarse con gran cuidado e incorporar nucleósidos modificados y formulaciones a base de nanopartículas lipídicas, para que las células las incorporen eficazmente.
Para que la inmunidad sea fiable y duradera puede que requieran refuerzo

Creado a partir de Funk et al. 2020⁶.

* Hace referencia a las características generales de estas plataformas y no predice las características futuras de las posibles vacunas.

El desarrollo de vacunas de ARNm se hahabía visto frenado por la inestabilidad de estas moléculas y por su elevada sensibilidad a un tipo de enzimas extracelulares llamadas ribonucleasas (o ARNsas), que rompen y degradan el ARNm¹².
Sin embargo, durante la última década, destacadas innovaciones tecnológicas e inversiones en materia de investigación han propiciado que los ARNm pasen a ser una prometedora herramienta terapéutica por su potencial como plataforma de vacunas¹³.

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Vacunas con vectores víricos replicativos y no replicativos

Varias posibles vacunas con vectores víricos frente a la COVID-19 se encontraban en fase de ensayos clínicos⁸.

Estas vacunas se parecen a las de ácido nucleico, ya que transfieren el material genético de un antígeno del SARS-CoV-2 (normalmente la proteína S) a una célula diana, que actuará como “fábrica” para producir el antígeno¹ (véase la figura siguiente).

Sin embargo, en vez de utilizar un sistema de transferencia como la encapsulación en una nanopartícula lipídica, se basan en un virus modificado no emparentado (es decir, que no es un coronavirus) para transferir el gen a las células diana².

Creado a partir de Callaway et al. 2020

Cuando se inyecta una vacuna con vector vírico replicativo, los virus «vectores» se replican en las células hospedadoras. Cuando se inyecta una vacuna con vector vírico no replicativo, los virus «vectores» no se multiplican, porque algunos de sus genes han sido inactivados¹⁴.

Uno de los vectores utilizados en las plataformas de vacunas con vectores víricos es el adenovirus, un virus común que posee un genoma de ADN y que suele asociarse a enfermedades infantiles de las vías respiratorias superiores, entre ellas el resfriado común¹⁵. Los vectores adenovíricos pueden desencadenar potentes respuestas inmunitarias humorales y celulares.

La utilización de estos vectores en humanos se ve limitada por la frecuencia de estos virus en el hombre, ya que muchas personas presentan inmunidad preexistente a estos virus¹⁶.

Posibles ventajas*	Se crean anticuerpos y respuestas inmunitarias celulares potentes Uso en humanos ya autorizado
Posibles limitaciones*	Riesgo de integración cromosómica y carcinogénesis No se pueden utilizar en personas inmunodeprimidas Posible presencia de anticuerpos preexistentes frente a ciertos vectores Posibilidad de que se produzcan reacciones adversas inflamatorias Inmunogenicidad variable Pueden ser difíciles de fabricar a gran escala

PP-UNP-ESP-0298

Bibliografía

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